@Gegentakt & all: Widerstand vor low-Q-Chassis

Die Idee hat ja theoretisch einiges für sich, nur wie sieht es mit der Realisierung aus?

Verbrät man die Leistung in einer Dünndraht-Spule, wird sich diese erwärmen und ihr Widerstand ansteigen... wobei ich keine Ahnung über die Größenordnung habe. Kann man dieses leistungsabhängige delta(R) abschätzen? Ähnlich sieht es wohl mit einem vorgeschalteten Widerstand aus... Wie kann dieses thermische Problem gelöst werden?

Gruß, Peter

[Basstler]

Hi,

Ich würde einen entsprechend belastbaren Widerstand einsetzen und den zur Not vielleicht noch aktiv kühlen.



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Mit freundlichen Grüßen de Basstler

[Battlepriest]

Widerlinge sind meist aus Konstantan oder einer ähnlichen Legierung, die extra daruaf gezüchtet ist, dass ihre wärmeabhängiger Widerstandsänderung über der Temperatur recht gering ist. Genaue Werte sollte das Internet liefern.

[gegentakt*]

Hallo Peter,

ich hatte das schon ein Dutzend mal ein Dutzend mal erwähnt...
(s. irgendwo in den Tiefen des Archivs)
Stelle dir einfach zwei Bilder vor, ohne groß zu rechnen:

1. ein TMT-Chassis, z.B. AL 130 mit Qms = 5.6, Qes = 0.43 --> Qts = 0.4, Qtc im entsprechenden Gehäuse (ca. 6L) = 0.7, Re = 5.5 Ohm, Masse der kupfernen Schwingspule = 3.5g

2. das gleiche Chassis im gleichen Gehäuse, aber mit starkem Antrieb (größer: Polkerndurchmesser/Schwingspule/Magnet) entsprechend einem Qts von 0.22 und mit einem vorgeschalteten Rv von Rv = Re = 5.5 Ohm

Ergebnis: das Chassis hat exakt den gleichen FG*, die gleiche Güte fc, aber die doppelte Impedanz...
Ergo: in der Schwingspule wird für den gleichen Schalldruck schon mal nur noch 1/4 (!) der vorherigen Leistung „verbraten“, und die gesamte aufgenommene Leistung des Systems ist nur noch halb so hoch...


Fazit bezüglich der Eingangsfrage:

- das leichtgewichtige Gebilde '3.5g-Schwingspule' des (als Beispiel dienende) Chassis mit verstärktem Antrieb wird nur noch mit 1/4 der Wärmeenergie gegenüber dem originalen, schwach dimensionierten Antrieb erhitzt, was die Belastbarkeit erheblich erhöht, oder – bei gleichem Pegel - Dynamikkompressionen erheblich reduziert!

- die vorgeschaltete Spule mit RDC = 5.5 Ohm möge 35g wiegen... – damit hat sie die zehnfache Wärmekapazität der Schwingspule und durch wesentlich größere Masse und Abstrahlfläche überhaupt keine Probleme mit der abgegebenen Verlustleistung.

Nebenbei: 5.5-Ohm Drosseln bekommt man seltenst angeboten, nimmt man die preiswerteste Luftspule ("Nebeneffekt": klirrfrei!) mit meinetwegen RDC = 2 Ohm und ergänzt mit einem Widerstand von 3.5 Ohm und niedrigem TK (=Temperaturkoeffizient, z.B. MOX) auf 5.5 Ohm, passiert an der Spule wärmemäßig so gut wie überhaupt nichts mehr... (!!!)
Bedenke die "Alternative", die zu wohl 99% leider den "Normalfall" ausmacht: mit hohem Qts muß die arme, kleine Schwingspule komplett die systemwirkungsgradbedingte Verlustleistung in Wärme umsetzen...
mit entsprechend grausligen Konsequenzen...

*der FG mit kräftigem Antrieb ist sogar noch etwas ausgeglichener und glatter, da die "Impedanz" = Feldmodulation des größeren Magneten niedriger liegt; damit reagiert das ungeregelte System Lautsprecherchassis - elektrisch vergleichbar einem Parallelschluß-Elektromotor - unempfindlicher auf Belastungsschwankungen durch die am "Rotor" = Schwingspule/Membran (und weitere im Chassis vorhandene Kraftschlüsse, abgebildet im Rms-Wert) anliegenden z.T. nichtlinearen Widerstände, wobei die Bewegung der Membran dann auch logischerweise exakter dem eingespeisten Schwingspulenstrom folgen kann. Bei niedrigem Rms sind außerdem die Slewrate-Verzerrungen niedriger und weniger nichtlinear: der Membran geht weniger reelle Energie in Form von nichtlinearen Reibeverlusten verloren, die augenblickliche Auslenkung ist damit durch die höhere SR ebenfalls größer, ergo sind auch die nichtlinearen und linearen Signalverzerrungen niedriger!
Nebenbei: das Ganze funktioniert nach wie vor ziemlich schlecht, da keine aktive Gegenkopplung wirksam ist, wie bei einem Verstärker - dort sind die Verzerrungen Dank Gegenkopplung nicht selten 1000x geringer als bei einem Lautsprecher!
Da ein Lautsprecherchassis eben schon eine ziemliche "Krücke" ist, muß sein Stator sein energetisches Rückgrat, "Stütze" sein und nicht auch noch als schwindsüchtiger "Krüppelmagnet" daherkommen... Die sinnvolle Magnetgröße endet lediglich etwas oberhalb der Sättigungsgrenze der Eisenkerne, die über einen bestimmten Wert hinaus keine Feldlinien mehr transportieren können. Sind diese aber gesättigt, können sie schon mal nicht zusätzlich aufmoduliert werden und verzerren damit auch nicht! Um diese hohe Feldliniendichte im Magnetspalt überhaupt realisieren zu können, braucht es natürlich entsprechend große Kerndurchmesser/geeignete Eisenlegierungen. Die sicherlich zielführendste Konstruktion bestünde in der Wahl eines großen Schwingspulendurchmessers mit innenliegenden Magneten hoher Feldstärke, der kritische Polkern würde damit wegfallen.

Intelligenz mit dicken Magneten!

Gruß, ggtkt

[Dieser Beitrag wurde von gegentakt* am 05. April 2003 editiert.]

[NoName]

hallo,

mir stellt sich irgendwie die frage: warum sollte man überhaupt ein low q-chassis für etwas einsetzen, für das es nicht gedacht ist?

viel antrieb heißt für gewöhnlich viel wirkungsgrad und damit einen stark ansteigenden frequenzgang in den mitten. dann sollte man also einfach einen passenden bass drunter packen und nicht das dämpfungsverhalten per widerstand in einem bereich "tunen", für das ein lautsprecher eh größere membranflächen braucht.

gruß

frank

[Kay*]

>Die Idee hat ja theoretisch einiges für
>sich, nur wie sieht es mit der Realisierung
>aus?

Da gibt es soviele Möglichkeiten aktiv auf 'nen LS einzuwirken und dann wird hier eine Heizung (Widerstand) favorisiert?

"kopfschüttel"
Kay

[gegentakt*]

Die Beispielrechnung hatte sich ausdrücklich an einem breitbandig eingesetzten AL 130 mit einem Qts von 0.4 orientiert und sollte zeigen, was passieren könnte, wenn man das Teil mit einem stärkeren Wirkungsgrad versieht. Damit sollte eigentlich klar geworden sein, daß sich dieses Chassis mit einem Qts von 0.2 sowohl als reiner, hochwirkungsstarker Mitteltöner verwenden läßt, jedoch auch als Tiefmitteltöner mit passendem Rv in kleinen Zweiwegeboxen mit Membranflächen-typischen Wirkungsgrad (was sich nicht unterlaufen läßt), aber bei gleichem Pegel mit deutlich geringer belasteter Gerätschaft (AMP: 1/2, Schwingspule: 1/4, Weiche: 1/4) als mit der Original-Güte von 0.4.

Der Unterschied ist nicht klar geworden, nein?

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Leute, warum denkt ihr nicht einfach mal nach, bevor ihr weiter sinnlos Strom aus euren AMP’s saugt und Schwingspulen als Heizung verwendet (ob aktiv oder passiv ist doch vollkommen Wurst)...?
Und „Aktiv“ bedeutet bei diesem Chassis und der Fragestellung nach lediglich, im Originalzustand mit mittleren bis hohen Güten im Bereich unterhalb der Resonanzfrequenz den Schwingspulenstrom für Vollbereichswiedergabe massiv anzuheben und die Schwingspule an den Rand der Überhitzung zu treiben. Von den IM und sonstigen Verzerrungen dabei gar nicht zu reden...

*kopfschüttel* - in der Tat...
Peter, ich hatte im anderen thread den Eindruck, du „steigst durch“...?!

Gruß, ggtkt

[Dieser Beitrag wurde von gegentakt* am 05. April 2003 editiert.]

Hallo Battlepriest,

guter Hinweis, danke.


Hallo Gegentakt,

klarer Fall, du solltest ein F.A.Q. ("Ggtkt's Digest") schreiben... würde dir einiges an Aufwand ersparen. (Falls du wirklich mal daran denken solltest, biete ich hiermit an, bei der Umsetzung ins Web behilflich zu sein.)

Ein kleiner Einwand noch: der Vergleich zwischen Schwingspule und Weichenspule hinkt natürlich etwas, die Schwingspule kühlt sich einerseits durch ihre Bewegung quasi aktiv, andererseits befindet sie sich in einer wärmeleitenden Umgebung (jenseits des Luftspalts), ggf. auch noch auf einem wärmeleitenden Träger. Der Hinweis, daß dies durch die Massendifferenz der unterschiedlichen Spulen wahrscheinlich mehr als kompensiert wird, ist aber sicher richtig (auch wenn ich schon mal eine verschmorte Weiche aus einem Fertig-LS geholt habe, wo es der Spule offensichtlich zu warm geworden war). Ansonsten: Absolut lesenswerter Beitrag, über den es sich nachzudenken lohnt (was ich mit klarerem Kopf sicher noch mal tun werde ). Auch im Hinblick darauf, daß dicke Magnete allemal billiger kommen als Kupferschlachten...

Gruß, Peter

[gegentakt*]

Hallo Peter,

mach‘ du das mal, no time.
Ansonsten: Gratulation für deine letzte Bemerkung!

Zu deinem „kleinen Einwand“: natürlich fächelt eine Schwingspule Luft, aber überlege mal, ob sie die Hitze tatsächlich los wird: Immerhin besteht keine thermische Verbindung zu den Polplatten, der Luftspalt stellt einen enormen Wärmewiderstand dar, der die Wärmeabgabe nahezu vollkommen verhindert. Ich habe schon verkokelte Schwingspulen gesehen, mir aber noch nie die Pfoten an den in Frage kommenden Metallteilen des Magnetsystems verbrannt... Fakt ist, daß eine Dustcup zwar Luft im Spalt in Bewegung setzt, leider nicht als Ventilator in eine Richtung hinausblasend (wohin auch immer), sondern nur hin- und herschiebend. Die Hitze staut sich und die Temperatur der Schwingspule steigt und steigt. Der Aluträger ändert daran leider auch nichts, seine vornehmste Eigenschaft besteht lediglich darin, die sterbende Schwingspulenisolierung zu überleben, als Kühlkörper kann er nicht glänzen.

Und jetzt die Geschichte mit der Wärmekapazität, die natürlich eine herausragende Rolle spielt: treibe mit einer effektiven Spannung von 20V eine Serie kurzfristiger Signale mit einem Strom von rund 3.4A durch einen Original AL 130 (Qts=0.4), bei einem Referenzwirkungsgrad von 0.2% erhitzt sich die 3,5g-Schwingspule schlagartig in der ersten Halbwelle mit 70Watt „Heizleistung“. Re steigt durch die geringe aufzuheizende Masse unmittelbar an und setzt der folgenden Halbwelle einen erhöhten Widerstand entgegen, wodurch eine Asymmetrie zwischen der vorangegangenen Halbwelle entsteht, sprich Verzerrung...usw. Das Ganze schaukelt sich hoch, das Ergebnis nennt man Dynamikkompression in Form linearer Verzerrungen. Die klangliche Einbuße wird sofort hörbar, wenn du als Vergleich das System mit einem Qts von 0.22 bzw. dem Rv aus dem beschriebenen Beispiel danebenstellst: Strom und Spannung durch die Schwingspule sind halbiert und sie wird nur noch mit einem Viertel der zu verheizenden Energie belastet, bei wohlgemerkt gleicher Lautstärke. Im Ergebnis klingt das deutlichst präziser und natürlicher. Die „Dünndrahtspule“ vor dem Chassis reagiert mit ihrer vielfach höheren Masse äußerst träge auf solche Stromänderungen und wird daher im Mittel nur auf einige Grad Temperaturerhöhung kommen, während die Schwingspulentemperatur schlagartig auf 200°/C und mehr ansteigt, wobei es zu einem Schmelzen der Drahtisolation kommen kann. Verkokelte Frequenzweichenspulen, und seien sie aus noch so dünnem Draht, sind mir noch nie untergekommen, ich kann mir so etwas nur als Folge eines Defekts vorstellen.

In der Praxis sieht das für die thermische Belastung der FQW-Spule nochmals um einiges belangloser aus: angenommen ich brauche 1.2mH für den TP des modifizierten AL 130 (Qts=0.22) und wie im Beispiel einen insgesamten RDC vor dem Chassis von 5.5 Ohm. Ich nehme die hochomigste und billigste Spulensorte von IT: 2x LU25/14, je Stück 0.39mH, 1.1 Ohm RDC, 1.34Euro. Durch axiales Zusammenkleben bzw. serielles Verschalten im gleichen Wicklungssinn ergibt sich durch den neuen Formfaktor ein um 1/3 gesteigerter Gesamtwert von 1.2mH, je nach Luftspalt zwischen den beiden Spulen kann man den Gesamtwert sogar noch beliebig zwischen 0.8mH und 1.2mH abstimmen. Das Ganze wird durch einen 10Watt/3.3R-MOX auf 5.5 Ohm komplettiert. Durch den kräftigen Antrieb liegt jetzt jeweils halbe Spannung an bzw. fließt nur noch der halbe Strom durch die Schwingspule und Weiche: Die thermische Belastung der Schwingspule geht von 70Watt auf 17Watt zurück, an den ggü. der Schwingspule geradezu „riesigen“ Drosselspulen entsteht kurzfristig gerade mal eine Verlustleistung von nicht mal 3.5Watt, d.h. die Dinger werden über längere Zeit hoher Belastung vielleicht mal handwarm...

No trouble with big magnetics and slimline coils!

Gruß, ggtkt



[Dieser Beitrag wurde von gegentakt* am 08. April 2003 editiert.]

[Torsten]

Hallo Gegentakt,

deine Argumentation gegen die aktive Entzerrung kann ich nicht nachvollziehen. Dazu folgender Gedanke:

Durch den kleineren Qts steigt der Wirkungsgrad vor allem auch der höheren Frquenzen. Nun schaltest du einen Widerstand davor um den früher abfallenden FG (ich gehe immer vom gleichem Gehäuse aus) zu kompensieren. Da frage ich mich: Was passiert denn da eigentlich? Ist es nicht so das durch den Widerstand nicht nur Qtc verändert wird, sondern auch der Wirkungsgrad der höheren Frequenzen? Wenn ich nun einen Widerstand davor schalte, so verringere ich diese wieder, erhalte den gleichen FG, mit der Folge das ich bei gleichem FG weniger Leistung (vorwiegend) bei den hohen Fequenzen erforderlich ist. D.h. ich habe die von dir gewünschten Eigenschaften, nur ist der LS kein bischen lauter bei gleicher Eingangsspannung. Der Strom wird geringer= geringere Leistung.

Gehe ich nun den aktiven Weg, und hebe die tiefen Frequenzen an um einen glatten FG zu bekommen, so pumpe ich aber nur scheinbar mehr Leistung rein. Das Ergebniss ist in Wirklichkeit doch ein höherer Schalldruck bei gleicher Spannung. Pegel ich beide Systeme (aktiv und passiv) nun auf die gleiche Lautstärke und FG ein, so müsste sich bei dem aktivem System die geringer Leistungsaufnahme zeigen. Wäre dem nicht so, so verstehe ich das Energieerhaltungsgesezt nicht richtig, denn wie kann ein System mit mehr Verlusten (Wärme in der Spule der FQW) eine höhere Effizienz zeigen als ein System ohne diese???

Torsten

[Dieser Beitrag wurde von Torsten am 06. April 2003 editiert.]

[gegentakt*]

Hallo Torsten,

du irrst dich in allen Belangen!
Sorry, ich habe alles schon soweit detailliert beschrieben, so daß deine Frage bereits beantwortet wurde... - was kann ich noch tun? Das Ganze wiederholen?
Ich kann dir nur empfehlen, meine postings aufmerksam zu lesen, und besonders auch die Anmerkung mit dem Sternchen im ersten posting (Parallelschluß-Elektromotor etc.) versuchen zu durchzudringen.

O.k., folgendes: Eine aktive Anhebung ändert am Wirkungsgrad eines Elektromotors/Lautsprechers überhaupt nichts, dieses Equalizing pumpt nur frequenzselektiv Ströme in das Chassis. Und solange der Stator (Magnet) gegenüber dem Rotor (Schwingspule) im Parallelschluß zu wenig Energie abgibt, muß das Produkt aus Feldliniendichte Rotor x Feldliniendichte Stator zum größten Teil vom Rotor aufgebracht werden, der sich dadurch erhitzt. Das ist elementare Elektrotechnik.
Ich habe mehrfach klar gesagt, daß der Schalldruck im Baßbereich von der Membranfläche abhängt und nicht zu unterlaufen ist, die Naturgesetze lassen sich nicht überlisten. Dennoch ergibt sich über den kräftigen Antrieb mit der durch den Widerstand gesteuerten Güte bei gleichem FG und Pegel eine höhere Impedanz = niedriger Strom = höherer Wirkungsgrad! Der Widerstand ist genau das missing link, welches die Energieaufnahme über den Strahlungswiderstand der kleinen Membran bei der Resonanzfrequenz an die Feldliniendichte im Spalt und damit den FG einer gewünschten flachen Güte bei fc anpaßt. Um es noch einmal zu sagen: mit einem kräftigen Magnet wie im Beispiel, bekommst du physikalisch über die Membranfläche determiniert den gleichen FG und Pegel über den gesamten Übertragungsbereich bei gleicher Verstärkerausgangsspannung, jedoch bei halbiertem Verstärkerstrom – und das ist nichts anderes als eine Verdoppelung des Wirkungsgrades! Mit dem schönen „Nebeneffekt“, daß das missing link auch noch die Schwingspulenspannung halbiert und damit deren Belastung auf ein Viertel (!) senkt oder eben ihre Belastbarkeit um das Vierfache steigert. Genau in diesen Zusammenhängen ist die erhebliche Wirkungsgraderhöhung des kräftigeren Antriebs „versteckt“. Man muß sich einfach einmal von dem Gedanken loslösen, daß ein Vorwiderstand nur Leistung verbrät, die ansonsten die Schwingspule verbrennt. Der kräftige Antrieb macht die Verluste im Vorwiderstand ja um das Vierfache wieder wett! Zusammen mit der hohen Feldliniendichte im Spalt und dem bei fc Güte-steuernden Widerstand entsteht ja erst der hohe Wirkungsgrad, und das alles ohne elektronische Tricks. Bei einem schwachen Antrieb wird 99.7% an einem einzigen Vorwiderstand verbraten, und dieser Vorwiderstand heiß(t) dann ausschließlich Re = Gleichstromwiderstand der Schwingspule... - das sollte man sich mal gelegentlich vor Augen führen!

Den Energieerhaltungssatz wirst du erst verstehen, wenn du dir die Mühe machst, die zugegeben verschlungenen Pfade in solch einem Antrieb restlos aufzukären. Lasse dir insbesondere nochmal diesen Satz genau durch den Kopf gehen:
Die klangliche Einbuße wird sofort hörbar, wenn du als Vergleich das System mit einem Qts von 0.22 bzw. dem Rv aus dem beschriebenen Beispiel danebenstellst: Strom und Spannung durch die Schwingspule sind halbiert und sie wird nur noch mit einem Viertel der zu verheizenden Energie belastet, bei wohlgemerkt gleicher Lautstärke.
Im obigen Beispiel mit kräftigem Antrieb und Re + Rv sind das 70Watt reduziert auf 17Watt...(!!!) Warum das so ist, habe ich bereits ausführlich begründet.
Mit einem Equalizer und geringer Antriebskraft und ohne Rv verbrät die Schwingspule bei gleichem Pegel und gleichem FG eben 70Watt, also viermal mehr, bei insgesamt wesentlich höheren Verzerrungen.
Ein Bild fällt mir dazu noch ein: mit schwachem Antrieb pumpt man erhebliche Energie in das Wirkungsgradloch mit insgesamt niedrigem Wirkungsgrad, bei starkem Antrieb reduziert man einen überschüssigen Energiebuckel mit einem Spannungsteiler und insgesamt höherem Wirkungsgrad, und pumpt deshalb nur die Hälfte der Energie in das System bzw. erhöht dabei die Belastbarkeit des Antriebs um das Vierfache. Der Witz dabei: das Wirkungsgradloch bei tiefen Frequenzen braucht bedeutend mehr Energie, als bei der Schalldrucküberhöhung oberhalb fc vernichtet wird!

Das alles galt wohlgemerkt nur für eine Gütereduktion von 0.4 auf 0.22 – es gibt keinen Grund, mit einem noch kräftigerem Antrieb, Qts mit einem entsprechenden Magnetsystem auf 0.1 zu senken, um damit den Wirkungsgrad zu vervier- und die Belastbarkeit der Schwingspule zu verachtfachen...

Diese Geschichte ist übrigens einer der Gründe, warum ich mir Chassis selber baue. 95dB Kennschalldruck und 100dB Lautstärke ab dem Tiefbaßbereich (30‘er Chassis, 7mm Hub) mit einer Verstärkerleistung von 10...15Watt zu erzielen, sind überhaupt kein Problem. Gegen so etwas klingen selbst Hörner schlaff!
Ich sehe den Tag kommen, an dem eine kleine, bis dato unbekannte Herstellerfirma mit großen Schwingspulendurchmessern, innenliegenden Neodymmagneten und geschickt versteckten Vorwiderständen (!) den Chassismarkt revolutionieren wird.

Gruß, ggtkt

[Dieser Beitrag wurde von gegentakt* am 06. April 2003 editiert.]

[Nuggets]

@ Gegentakt:

Vollste Zustimmung. Ich kann mich immer nur wundern, warum keine veröffentlichten Experimente mit hohen Wirkungsgraden im Hifi-Bereich gemacht werden. (Hier nicht gemeint Hornsysteme wie Avantgarde)
Im PA-Bereich war ja lange der EVM 15B (bzw. L) marktführend, was nicht zuletzt auf den enormen Wirkungsgrad zurück zu führen ist. Dieses Chassis hat nämlich einen Antriebsfaktor (BxL) von mindestens 20Tm (habe die genauen Daten nicht; liegen auf anderem Computer) und einen Magneten, der nicht einmal aus Neodym besteht. Soll er nun 99 db/Wm oder 103 db/Wm haben (Zweifel verschiedener Seiten an den Meßmethoden von EV), fest steht, dass dieses Chassis einen enormen Wirkungsgrad aufweist. Ich selbst habe auch die Erfahrung gemacht, dass man mit diesem Chassis keine hohen Leistungen braucht, um ordentliche Lautstärke zu erziehlen. Ein schöner Nebeneffekt ist da noch die sehr gute Impulsantwort und der niedrige Klirr, der sich auf die hohe elektrische Dämpfung zurückführen lässt. So kommt es, dass man günstige Chassis von Ravel*** etwa so stark mit Strom befeuern muss, bis sich letzten Endes die Schwingspule verformt und dann im Luftspalt hängen bleibt. Genau dies habe ich beobachten können, als ein Freund von mir solche Billig-Chassis während des Karnevals im Einsatz hatte und veheizte. Nachdem sein Chassis lebewohl sagte, lieh ich ihm einen meiner 15L und siehe da: nur noch die halbe Verstärkerleistung war vonnöten, um denselben Pegel zu erzeugen. Dies soll hier nicht Werbung sein, sondern sollte nur verdeutlichen, welchen pratkischen Vorteil solch ein Wirkungsgrad hat. Dieses Chassis ist heute teils nicht mehr Wettbewerbsfähig, da es einfach eine zu instabile Membran und einen zu kleinen Schwingspulendurchmesser aufweist.

Auf der anderen Seite muss ich sagen, dass ich Hersteller für Hifi wie Visaton sehr gut verstehen kann. Was brauchen Visaton-Chassis höhere Wirkungsgrade? Die Lautstärken die erzeugt werden sollen, lassen sich meist mit einer effektiven Spannung von 15-20V bewerkstelligen, was die Chassis kurzzeitig durchaus abkönnen. Sieht man sich die neusten Messungen zu den Zerfallspektren von Visaton an, so sollte man annehmen können, dass JEDER dadurch saturiert wird. Es sind keine höheren Bedämpfungen notwendig. IMHO (dies gilt nur für den HiFi-Bereich).
Glaubst wirklich, dass durch thermische Belastungen hervorgerufenen Kompressionen so stark auffallen? Wie schon oft genug gesagt, wird keiner einen Mitteltöner bei Sinussignal mit effektiv 20V belasten.

Insgesamt lässt sich vielleicht doch noch eine perfektere Klangwiedergabe ermöglichen, da neben den nicht mehr vorhanden eventuellen Dynamikkompressionen die Verstärker auf ein kleineres Leistungsspektrum optimiert werden können. So braucht man vor der Endstufe nicht mehr ewig viele Zwischenstufen, um erst einmal die Endtransistoren betreiben zu können. Dies könnte vor allem für Phono-Zwecke sehr von Vorteil sein.

<BLOCKQUOTE><font size="1" face="Verdana, Arial">Zitat:</font><HR>Diese Geschichte ist übrigens einer der Gründe, warum ich mir Chassis selber baue. 95dB Kennschalldruck und 100dB Lautstärke ab dem Tiefbaßbereich (30‘er Chassis, 7mm Hub) mit einer Verstärkerleistung von 10...15Watt zu erzielen, sind überhaupt kein Problem.[/quote]

Wenn du die Information herausrücken willst, hätte ich ein paar Fragen:
Wie erhöhst du den Wirkungsgrad? Erhöhst du nur die Feldliniendichte eines Magneten oder erhöhst du auch die Windungszahl des Schwingspulendrahtes?
Modifizierst du fertige Chassis nur, oder baust du sie komplett selbst auf? Wenn du sie komplett selbst aufbaust, wo bekommst du die Magneten, Schwingspulen(träger) und die Membranen her? Wie stimmst du die Härte der Aufhängung ab? Kannst du die VC selbst wickeln?
Dies ist nämlich äußerst schwierig. Schon alleine die VC eines EVM 15L (Basslautsprecher!!!) ist so empfindlich, dass man sie vor dem Einsetzen nochmals auf die genaue Zylinderförmigkeit überprüfen muss, weil man sie evtl. nur durch das Halten und Einprobieren schon verdrückt hat.

Ich bin gespannt.

Nuggets


[Dieser Beitrag wurde von Nuggets am 06. April 2003 editiert.]

[gegentakt*]

@Nuggets

Endlich mal einer...

Was die Dynamikkompressionen, Visaton verstehen... etc. angeht, dazu habe ich schon eindeutig Stellung genommen:
daß beispielsweise der Punch eines Chassis (insbesondere bei tief getrennten TMT’s in 3-Wege- Sub/Sat-Systemen oder Zweiwegeboxen) mit einer auf ein Viertel reduzierten Verlustleistung in der Schwingspule unvergleichlich besser rüberkommt, dankenswerter Weise von dir mit weiteren Vorteilen ergänzt/bestätigt: Ein schöner Nebeneffekt ist da noch die sehr gute Impulsantwort und der niedrige Klirr, der sich auf die hohe elektrische Dämpfung zurückführen lässt. (...)Insgesamt lässt sich vielleicht doch noch eine perfektere Klangwiedergabe ermöglichen, da neben den nicht mehr vorhanden eventuellen Dynamikkompressionen die Verstärker auf ein kleineres Leistungsspektrum optimiert werden können. So braucht man vor der Endstufe nicht mehr ewig viele Zwischenstufen, um erst einmal die Endtransistoren betreiben zu können.
Und durch auf ein sinnvolles Maß reduzierte Gegenkopplung des AMP vergrößern sich Bandbreite, Phasenraum (Stabilität) und Slewrate, genau. Und denke an Hochtöner mit 100dB - Ferrofluid ade! Und wenn du zu weiter denkst: gerade Mitteltöner mit kleinen 1"-Schwingspulen profitieren mit hohem Wirkungsgrad in konventionellen 3-Wege-Systemen mit klarem Klang Dank niedrigster Dynamikkompression. Man könnte die Liste der Vorteile eines kräftigen Antriebs fast beliebig weiterführen, als da noch wäre: höhere Betriebssicherheit, preiswertere, und wie gezeigt: sogar justierbare! Weichenbauteile... – und was vielleicht am schwersten wiegt: die Möglichkeit eines riesigen Bereichs von realisierbaren Abstimmungen auf unterschiedlichste Bedürftnisse und Einsatzzwecke hin.

Zum Chassisselbstbau habe ich schon öfters ausführlich gepostet, das Wichtigste:
(Eigenzitat aus oberstem posting)
...Die sinnvolle Magnetgröße endet lediglich etwas oberhalb der Sättigungsgrenze der Eisenkerne, die über einen bestimmten Wert hinaus keine Feldlinien mehr transportieren können. Sind diese aber gesättigt, können sie schon mal nicht zusätzlich aufmoduliert werden und verzerren damit auch nicht! Um diese hohe Feldliniendichte großer Magnetvolumen im Magnetspalt überhaupt realisieren zu können, braucht es natürlich entsprechend große Kerndurchmesser/geeignete Eisenlegierungen. Die sicherlich zielführendste Konstruktion bestünde in der Wahl eines großen Schwingspulendurchmessers mit innenliegenden Magneten hoher Feldstärke, der kritische Polkern würde damit wegfallen. (der letzte Satz hängt patentrechtlich in der Schwebe)
Ein riesiges Angebot an Membranen, Dustcups, Sicken und Zentrierspinnen gibt’s bei Dr. Müller, Krefeld, Sandwichmembranen für Baßlautsprecher aus Pappe und Styropor mache ich komplett selbst, Kleber, Körbe und eine Vielzahl genormter Schwingspulen gibt’s von einen privat bekannten kleinen Chassis-Hersteller auf der Schwäbischen Alb, ebenfalls genormte Polkerne und Platten, oder selbstgedreht aus Weicheisenlegierungen (Händler am Ort s. Google), Magnetmaterial z.B. über Fehrenkemper.

Du schreibst: Schon alleine die VC eines EVM 15L (Basslautsprecher!!!) ist so empfindlich, dass man sie vor dem Einsetzen nochmals auf die genaue Zylinderförmigkeit überprüfen muss, weil man sie evtl. nur durch das Halten und Einprobieren schon verdrückt hat.

So ist es! – Choleriker mit zwei linken Händen sollte man nicht sein.

Gruß, ggtkt

[Dieser Beitrag wurde von gegentakt* am 06. April 2003 editiert.]

[Torsten]

Hi,

das geschriebene kann ich so nicht nachvollziehen. Um es nochmals zu sagen: Ich bezweifel nur deine Theorie bezüglich des aktiven Antriebs, der Rest ist mir schon klar!

Nimm nochmal den Motor. Du erhöhst den Strom durch den Stator. Folgerichtig kannst du den Strom durch den Rotor kleiner machen um auf die gleiche Ausgangsleistung zu kommen. Mal angenommen du hälst die abgehende Leistung gleich (der Hub bei gleichem Gehäuse und Schalldruck soll gleich bleiben), was passiert mit der Impedanz des Rotors? Die wird höher, da die Gegen-EMK grösser wird. So sollte es auch beim LS sein, d.h. die Impedanz (bei fs) wird grösser. Analog dazu sinkt der Strom! Dummerweise bewirkt aber nur der Strom die Bewegung der Membran und nicht die Spannung. Um also einen glatten FG zu bekommen muss ich der höheren Impedanz mehr Spannung zuführen um auf den gleichen Strom zu kommen.
Nun habe ich den gleichen Strom wie beim hohem Qtc, aber mehr Antrieb, da ja der Antrieb des Magneten grösser geworden ist, und deshalb mehr Hub/Lautstärke.
Die Lautstärke der oberen Frquenzen wird sowieso höher bei gleicher Eingangsspannung.

Durch die Erhöhung der Spannung nur! bei fs habe ich aber nicht mehr Verlustleistung in der Schwingspule, da genau der erhöhte Anteil der Spannung am ebenfalls erhöhtem Xr abfällt und nicht an Re. Gleicher Strom durch R, gleiche Spannung an R, gleiche Verlustleistung an R.
Was bleibt ist die gleiche Verlustleistung bei höherer Spannung bei fs mit höherer Lautstärke!

Sollte ich mich geirrt haben, so erkläre mir das doch bitte mal anhand von Strömen. Nur die haben eine Wirkung bei der mechanischen Bewegung. Die höhere Spannung führt eben nicht zu höheren Verlusten, da für die elektrischen Verluste (in Form von Wärme) U und I am Re entscheidend sind.


Torsten

[gegentakt*]

Hallo Torsten,

ich bin mir mit deinen Gedankengängen auch nicht hundertprozentig sicher, möglicherweise schreiben wir aneinander vorbei – ich versuche mal zu antworten:

&gt;Mal angenommen du hälst die abgehende Leistung gleich (der Hub bei gleichem Gehäuse und Schalldruck soll gleich bleiben), was passiert mit der Impedanz des Rotors? Die wird höher, da die Gegen-EMK grösser wird.

Wenn die abgehende Leistung konstant gehalten wird, ändert sich zunächst überhaupt nichts an der Impedanz des Rotors. Sie wird angeblich höher, wenn der Statorstrom bei weiterhin konstanter Belastung fällt. Das wirst du wohl meinen.
Leider stimmt das bei erhöhtem Statorstrom nicht: bei gleicher Belastung des Rotors dreht dieser mit größerem Statorstrom schneller und erzeugt durch den höheren Wert B in B x L automatisch mehr Drehmoment bzw. gibt mehr Leistung ab, ob das der Last nun paßt oder nicht. Der Lautsprecher wird lauter. Bei der Resonanzfrequenz nimmt der Strahlungswiderstand rapide ab, deshalb wird dort keine zusätzliche Leistung vom Rotor/Schwingspule abgenommen, zufolge des höheren Statorstroms wird deshalb die Rotorimpedanz steigen (müssen), also Zmax/fc. Und genau hier, bei diesem geringen Drehmoment wirken sich alle möglichen nichtlinearen Belastungen, vereint in Rms, besonders stark aus: der Rotor „ruckelt“, die Membran verzerrt (warum ich immer wieder sage: Chassis mindestens oberhalb 1...2 Oktaven oberhalb von fc betreiben!)

&gt;So sollte es auch beim LS sein, d.h. die Impedanz (bei fs) wird grösser.
&gt;Analog dazu sinkt der Strom! Dummerweise bewirkt aber nur der Strom die Bewegung der Membran und nicht die Spannung.

Wie gesagt: Ohne Rv und größerem Statorstrom entsteht durch Kraftschluß vom Stator auf den Rotor mehr Drehmoment, daher erhöht sich der Schalldruck durch die größere Feldstärke des Stators. Mit einem Rv wird dieser Strom über die verdoppelte Impedanz (aus Rv + Re) wieder genau auf das vorherige Maß reduziert/halbiert, ergo über B x L wieder auf den gleichen Drehmoment, sprich Pegel gebracht. Über ein verdoppeltes B in B x L erzeugt jetzt der halbe Strom wieder die gleiche Kraft sprich gleicher Schallpegel.

&gt;Um also einen glatten FG zu bekommen muss ich der höheren Impedanz mehr Spannung zuführen um auf den gleichen Strom zu kommen.

Muß ich nicht: ich erhöhe die Güte mittels Rv und komme auf die Hälfte des Stromes. Und zwar bei der gleichen Güte, wie bei schwachem Antrieb, jedoch durch Rv der doppelten Impedanz des Rotors/Schwingspule bei gleichzeitig verdoppeltem B – und darauf kommt es an.

Also: halber Strom bei doppeltem B - halbiert auf jeweils Re und Rv - ergibt ein viertel der Verlustleistung in der Schwingspule bei gleichem Schalldruck, Güte und Frequenzgang... (Bedenke: die Güte bei der Resonanzfrequenz ist nicht in der Höhe der Impedanz alleine definiert, sondern in der Energieverteilung der „Glockenkurve“ der Impedanz: also im Abstand der beiden –3dB Punkte der Impedanz!)

Gruß, ggtkt